ВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 3: ФИЗИКА. АСТРОНОМИЯ

Криогенная мишень непрямого облучения необходима для проведения исследований в области лазерного термоядерного синтеза на установке мегаджоульного уровня энергии. К твердому слою топлива в мишени предъявляются высокие требования: шероховатость внутренней поверхности криослоя должна быть в пределах 1 мкм, отклонения от сферичности и концентричности - менее 1%. В настоящей работе описаны результаты исследований, направленных на выполнение данных требований, а именно формирование криослоя и диагностика его параметров. Благодаря методу медленной кристаллизации криослоя с одновременным нагревом ИК-излучением удается получать повторяемые результаты: отклонения от концентричности и сферичности внутренней поверхности криослоя в пределах 2%, шероховатость - в пределах 20 мкм. Выполнено сравнение теоретических тепловых расчетов конструкции мишени с экспериментом. Разработан комплекс программ на основе оптического теневого метода, позволяющий дозировать жидкое топливо при наполнении оболочки в процессе проведения экспериментов, выполнять диагностику параметров твердого криогенного слоя, оценивать корректность результатов диагностики.

Предложена модель эволюции нанорельефа поверхности под действием облучения газовыми кластерными ионами. Модель основана на рассмотрении индивидуальных столкновений кластеров с поверхностью. Определяется количество вещества, распыляемого из области столкновения, и эффективность его переосаждения на другие элементы поверхности. Показана работоспособность модели при сравнении с экспериментальными данными. Исследованы этапы сглаживания модельного гармонического рельефа. Предложена новая мера эффективности сглаживания поверхности.

Проведен анализ экспериментальных и теоретических данных по исследованию преимущественного распыления сплавов на основе никеля и меди-платины при бомбардировке ионным пучком. Показано, что в противоречии с существующими моделями основным фактором, определяющим процесс преимущественного распыления, является соотношение энергий поверхностного связывания компонентов.

Предложены в качестве начальных активационные эксперименты для фотоядерных исследований с γ-квантами при энергиях Eγ≤40 МэВ на разрабатываемом источнике обратного комптоновского рассеяния лазерного излучения на ускоренных электронах. Эти эксперименты важны как для отработки методик настройки и мониторирования таких γ-пучков, так и для изучения возбуждения пигми- и гигантских резонансов в ядрах при Eγ около порога (γ, n)-реакций, а также множественности фотонейтронов при девозбуждении E1 гигантских резонансов при Eγ выше порога (γ, 2n)-реакций.

В работе приведены численные результаты симуляций процесса напыления сложного оптического покрытия с использованием широкополосного контроля этого процесса в случае, когда уровень шума в измеряемом коэффициенте пропускания имеет неравномерное распределение по длине волны. Исследовано влияние на точность контроля данных на краях измеряемого диапазона длин волн, где ошибка в коэффициенте пропускания максимальна. Показано, что при удалении части данных на краях диапазона коэффициент самокомпенсации ошибок процесса напыления почти не изменяется, в то время как средняя норма вектора ошибок толщин слоев существенно снижается. Тем самым впервые показано, что учет эффекта самокомпенсации ошибок при широкополосном контроле открывает возможность обоснованного выбора оптимального для практики спектрального диапазона оптического контроля.